超宽带离散式加载线状天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105977629A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610519749.6(22)申请日2016.07.01(71)申请人河南师范大学地址453007河南省新乡市牧野区建设东路46号(72)发明人李雪萍夏从新詹华伟王永永董晓张瑜(74)专利代理机构新乡市平原专利有限责任公司41107代理人路宽(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/42(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称超宽带离散式加载线状天线(57)摘要本发明公开了一种超宽带离散式加载线状天线，包括条状绝缘介质板、对称贴附于条状绝缘介质板上的两个辐射臂及用于套装条状绝缘介质板和两个辐射臂的管状天线罩，两个辐射臂均由贴附于条状绝缘介质板表面的多段金属片及设置于相邻金属片之间用于电性连接该相邻金属片的离散式加载电阻构成，两个辐射臂之间留有间隔，邻近间隔的金属片侧壁上分别设有相对的馈电点，该馈电点作为天线输入端口与外界激励信号相连接，外界激励信号通过输入端口传输至两个辐射臂上并由两个辐射臂向四周辐射。本发明具有频带宽、时域辐射特性好、质量轻、结构简单和可靠性好等特点，易于操作和养护，并且防潮耐磨，能够满足探地雷达系统的实际工程需求。CN105977629ACN105977629A权利要求书1/1页1.超宽带离散式加载线状天线，其特征在于包括条状绝缘介质板、对称贴附于条状绝缘介质板上的两个辐射臂及用于套装条状绝缘介质板和两个辐射臂的管状天线罩，其中两个辐射臂完全相同构成一对称振子天线，两个辐射臂均由贴附于条状绝缘介质板表面的多段金属片及设置于相邻金属片之间用于电性连接该相邻金属片的离散式加载电阻构成，两个辐射臂之间留有间隔，邻近间隔的两个金属片侧壁上分别设有相对的馈电点，该馈电点作为天线输入端口与外界激励信号相连接，外界激励信号通过输入端口传输至两个辐射臂上并由两个辐射臂向四周辐射。2.根据权利要求1所述的超宽带离散式加载线状天线，其特征在于：所述金属片贴附于条状绝缘介质板的表面，该金属片为铜箔或柱形导线，各段金属片的长度均为152mm，宽度均为10mm，相邻两段金属片之间的间隔距离为3mm。3.根据权利要求1所述的超宽带离散式加载线状天线，其特征在于：所述离散式加载电阻焊接于相邻两段金属片之间，其阻值按照Wu-king方法确定，具体如下：ψ＝Ω-3其中Ri为第i条缝隙内离散式加载电阻的阻值，i＝1,2,3…7，L为辐射臂的长度，zi为线状天线馈电点与离散式加载电阻所在缝隙的垂直距离，a为金属片的半径，Wu-king加载主要应用于杆状天线中，在侧面积相等的条件下将矩形金属片等效为圆形的杆状结构。4.根据权利要求1所述的超宽带离散式加载线状天线，其特征在于：所述两个辐射臂之间预设的间隔距离为4mm。5.根据权利要求1所述的超宽带离散式加载线状天线，其特征在于：所述条状绝缘介质板为环氧玻璃布层压板或聚酰亚胺层压板，其介电常数为4.4，长度为2480mm，宽度为12mm，厚度为0.5-2mm。6.根据权利要求1所述的超宽带离散式加载线状天线，其特征在于：所述管状天线罩由内层硅胶管和外层玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料组成，其中条状绝缘介质板和两个辐射臂均安装于硅胶管内部并通过在硅胶管表面采用热缩套管进行固定和保护；硅胶管安装于玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的内部并通过在玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料表面采用热缩套管进行固定和保护。2CN105977629A说明书1/3页超宽带离散式加载线状天线技术领域[0001]本发明属于超宽带成像雷达天线技术领域，具体涉及一种超宽带离散式加载线状天线。背景技术[0002]探地雷达可以通过无损技术实现地下结构的探测，在地球物理学研究、道路病害体检测、考古以及市政工程等行业得到了广泛应用。近年来，国内的一些科研机构、工程勘测部门以及高等院校纷纷开展探地雷达的研究工作，并相继引进了美国、加拿大、瑞典以及俄罗斯的探地雷达产品，取得了一定的研究成果。但是由于国内对探地雷达研究较晚，大多数仅仅局限于理论及算法方面，因此加快探地雷达的研制和产品化对其在实际工程中的应用具有重要现实意义。[0003]天线作为探地雷达系统中的辐射和接收能量的关键部件，在无线电系统中有着重要地位，直接影响着整个系统的性能。由于地表介质的属性各异，不同介质的散射干扰、被探测目标位置的不确定性以及深层目标散射回波信号微弱等因素的影响，要求天线具有良好的时域辐射特性、超宽带和高增益等特点，并且要求天线易制作和维护、质量轻且可靠性好。然而，目前常用的探地雷达天线存在探测距离短、分辨率低和结构复杂等问题，难以满足实际工程应用的要求。发明内容[